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苏-35亮翅

时间:2022-10-27 09:30:04 来源:网友投稿

2月18日,俄罗斯功勋飞行员谢尔盖波格丹,驾驶苏-35多用途战斗机在莫斯科郊外的茹科夫斯基飞行试验中心成功地实现了首次飞行,在俄罗斯空军装备发展的道路上迈出了重要一步。借助于俄第五代战斗机的设计理念和现有的成熟技术,苏霍伊设计局精心打造的苏-35战斗机成为了近20年来“侧卫”系列战斗机改进与发展的巅峰之作,在总体性能方面全面超越了现役俄第四代战斗机。为此,苏霍伊设计局毫不掩饰地将其称为“第4++代”,旨在填补俄第五代战斗机问世前的空缺,力求早日交付俄空军,承担起抗衡美国空军F-22A战斗机的重要任务。

这里所说的苏-35并非1992年在范堡罗航展上首次亮相的“苏-35”。当时的“苏-35”只不过是苏-27M多用途战斗机,为了参展临时改名换姓,结果还是叫好不叫座,一直未能投入批生产。新的苏一35是苏霍伊设计局精心打造的苏-27SM2战斗机,但沿用了苏-35这一早已知名的品牌名称。紧接着马不停蹄地展开了对全新苏-35战斗机的宣传之旅。2006年,其模型先后在范堡罗航展和中国珠海航展露面;2007年,其原型机在莫斯科航展公开亮相;今年2月又进行了首飞。至此,被俄罗斯媒体描绘为“距离第五代战斗机只有一步之遥”的新苏-35正呼之欲出,并脱下其神秘面纱。

出于“侧卫”胜于“侧卫”

乍眼望去,苏-35战斗机并不引人注目,因为人们对于多年频繁亮相的“侧卫”系列战斗机已经习以为常。就总体布局而言,苏-35战斗机基本沿用了苏-27战斗机的构型,但翼展增加了0.6米,达到15.3米。这一尺寸变化,不仅相应地增加了机翼面积,可以有效保持原有的翼载水平,还为增大襟副翼提供了条件。

值得注意的是,苏-35战斗机充分利用了后机身来增加机内燃油,分别在垂尾、尾梁和平尾尾撑内设置了油箱,从而使内部燃油载荷增加了20%,达到11500千克,最大航程达到3600千米。此外,苏霍伊设计局还一改苏-27系列战斗机从不采用副油箱的历史,为苏-35战斗机增加了携带两个1800升副油箱的能力,使航程达到4500千米。为了进一步增大航程,苏-35战斗机还加装了空中加油系统,通过机头左侧部位安装的折叠式空中加油探管,可以实现空中加油,燃油输送率达到1100升/分。

苏-35战斗机采用了先进的数字式飞机综合控制系统,实现了电传操纵系统、大气数据系统和起落架机轮刹车控制系统等各种功能的综合控制,进一步提高了飞机的飞行和操控性能。其它一些改进包括:进气道截面略微增大,以满足大推力发动机对于空气流量的需求;放弃了原有的机背减速板,其作用已经由两个方向舵的差动偏转来有效地替代,垂尾略有减小,尾锥缩短;加强了起落架,前起落架为双轮。此外。在机身结构方面,该机采用了大量的钛合金,将使用寿命显著地延长到6000飞行小时,相当于使用30年以上。首次大修和两次检查的时间间隔增加到1500小时或使用10年。

作为俄罗斯第四代战斗机的重大改型,苏-35战斗机沿用了原有布局,无疑在雷达反射截面积上存在着先天不足,这也成为它难以逾越“一步之遥”的真正根源。随着美国F-22A战斗机的正式装备,苏-35战斗机这一固有缺陷显得更加突出。为此,苏霍伊设计局积极寻求降低雷达反射截面积的各种弥补措施,目的在于提高该机的隐身性能,以便缩短敌机发现的距离。

出于宣传的需要,苏霍伊设计局毫不隐讳地强调苏-35战斗机采用了隐身技术,由于设计之初并未考虑隐身性能,苏-27M战斗机的进气道成为了一个强烈的反射源,雷达波可以通过进气道直接在压气机叶片表面产生强烈的反射波。为此,研究人员研制出不同厚度的铁磁吸波材料,分别喷涂于进气道和压气机叶片的表面,可以将进气道产生的雷达波反射降低10~15dB。据介绍,这种涂层不会影响进气流量和防冰系统的正常工作,可以承受高速气流的冲击,耐受200℃高温。

苏-27M战斗机的另一个雷达波强反射源是座舱,主要是由于座舱内的座椅、各种显示仪表和操纵杆等都采用了大量金属部件。为此,ITAE隐身研究小组研制出一种新的加工工艺,可以将等离子体有效地沉积到座舱盖的聚合物材料和金属材料的内部,从而把电磁波屏蔽在座舱外,同时又不会影响太阳光的透入。

但是,由于受到总体布局设计的局限,苏-35的隐身性能是相对于俄四代机而言的,与F-22A战斗机相比,仍有很大差距,如果两者相遇只能甘拜下风。因此,苏-35战斗机在空战中提高生存能力的真正法宝是增强机动性能与争取先发制人,借助于这两个切实可行的发展途径来脱颖而出。

创纪录的“心脏”

苏-35战斗机的另一个重大改进之处是改装了总体性能更加先进的117S发动机,该机的正常起飞重量达到2.3吨,最大起飞重量达到34.5吨。为了确保足够的动力性能,决定采用一种大幅度改进的AL-31F,即117S发动机。这种发动机目前已经确定作为俄罗斯第五代战斗机飞行试验阶段的动力装置,因此各项性能明显优于AL-31F发动机。在结构设计上,117S发动机仍然属于AL-31F发动机的一种衍生型,但采用了许多第五代发动机的技术。它装有一种更加先进的风扇,直径增加了3%,即从905毫米增加到932毫米,并采用了先进的高压涡轮和低压涡轮。通过这些措施,该发动机的推力增加了16%,全加力推力达到145千牛,最大推力达到88千牛,推重比超过10。

试验表明,与原型机相比,117S发动机具有更高的性能,达到预期的推力和耗油率等关键指标。据苏霍伊设计局透露,117S发动机装在苏-27M战斗机上试飞期间,飞行员将油门推到加力状态后,苏-27战斗机的极限速度得到明显提高,轻松地超越了原来的飞行极限,在多项指标方面已经接近世界纪录。因此,苏霍伊设计局对外表示,从有关数据看出,苏-35战斗机不仅可以飞得更快,同时具有较强的机动性能,已经具备超声速巡航飞行能力。

更为重要的是,117S发动机采用了全向推力矢量喷管,通过全新的数字式电子控制系统与飞机电传操纵系统实现一体化控制,可以更加快捷、有效地控制飞机的飞行状态,提供短距起飞和超机动能力。凭借这一成熟技术,苏-35战斗机就可以轻松地改变飞行方向、迅速降低飞行速度和做出更加诡异的过失速机动。毫无疑问,该机所具备的超机动能力,不仅增强了空中格斗能力,可以更加容易击落敌机,而且增强了防御能力,能够躲避敌机的攻击。

与AL-31F发动机相比,117S发动机的使用寿命增加了两倍多,两次大修间隔时间从500小时增加到1000小时,给定使用寿命从1500小时增

加到4000小时。这对俄制航空发动机来说,可以说是一个前所未有的纪录,意味着飞行员可以在发动机例行检修前完成更长时间的战斗飞行,同时可大量降低发动机维修费用。

眼观六路的火眼金睛

苏-35战斗机配装了具有尖端水平的Irbis-E型相控阵雷达系统,通常也被译为“雪豹-E”雷达,据称具有独一无二的目标截获距离。这是一种工作在X波段的多功能雷达,采用了900毫米的无源相控阵列,数据处理系统采用了Solo-35数字式计算机。该雷达由第克霍米洛夫研究所研制,是Bars雷达的一种衍生型。

Irbis-E雷达的相控阵天线可以扫描±60度的方位角和俯仰角,有效地截获前方目标。然而,这种雷达的一个独到之处在于,相控阵天线安装在一个万向节上,利用液压系统的驱动,可以在方位上偏转±60。。这样,天线阵列借助于电子控制和机械操纵的双重作用,使雷达波束在方位上可以达到±120度,这意味着最大探测范围可以达到240度。当现役大多数战斗机的雷达还只能扫描到机头侧面60度时,苏-35战斗机的雷达覆盖范围扩大了两倍。

这一别具匠心的设计拓宽了苏-35战斗机的视野,能够随时观察到空中态势的变化,可谓实现了“眼观六路”,有效地减小了雷达盲区的限制。从战术用途来看,由于存在机械运动的迟滞性,Irbis-E雷达的这一特性对于打击远距目标或者海上舰船较为有效。

Irbis-E雷达可以在边扫描边跟踪的模式下,具有同时截获和跟踪30个目标的能力。它可以同时发射两枚半主动雷达制导导弹,攻击其中的两个目标,并可以用8枚主动雷达制导导弹攻击8个目标,其中包括4个300千米之外、甚至更远的目标。据介绍,当3平方米RCS空中目标在10000米或更高的高度飞行时,Irbis-E雷达的迎头截获距离至少达到350~400千米,尾追截获距离至少150千米,甚至可以在90千米外发现仅有0.01平方米RCS的“超低可探测性”威胁目标。

在对地攻击模式,Irbis-E雷达在实施地形跟随(包括地面和水面)和地面目标截获时,主要利用低分辨率的“真实波束”、中等分辨率的多普勒波束锐化(DBS)和高/超高分辨率的自适应合成孔径的聚焦模式,最多可以跟踪4个地面目标。它可以在同一时间锁定空中和地面目标,在对地测绘过程中,可以足够的精度持续监视和跟踪一个空中威胁,并可发射主动雷达制导导弹实施攻击。

作为Bars雷达的衍生型,Irbis-E雷达具有更加优越的性能,即工作频率波段扩大了两倍,空中目标截获和方位跟踪区域从70度扩大到120度,同时具有更远的搜索距离,增强了电子对抗装置的抗干扰性。据来自俄罗斯媒体的消息称,在这些功能方面,Irbis-E雷达与美国和西欧的最新型相控阵雷达相当,甚至可以与同级别最尖端的雷达系统相抗衡,如美国空军的F-22A“猛禽”战斗机上所装备的AN/APG-77雷达。由此看来,苏-35战斗机在火控雷达方面已经具备了第五代战斗机的能力。

耳目一新的“玻璃”座舱

在座舱设计方面,苏-35战斗机采用的全新“玻璃”座舱令人耳目一新,在俄罗斯战斗机中独树一帜。2006年7月,苏-35战斗机的数字化座舱刚一公开,外界不禁对俄罗斯战斗机座舱显示技术的最新发展水平刮目相看。从设计理念来看,这与美国正在研制的F-35战斗机的全景座舱几乎如出一辙。

当时,座舱内的战术显示和控制系统主要由两个大型MFI-35彩色多功能液晶显示器、IKSh-IM广角平视显示仪和三个小型显示器组成。MFI-35显示器的尺寸为9×12英寸,具有1400×1080像素的分辨率,可以分别显示主飞行仪表信息和目标瞄准等信息,也能够清晰地显示光学探测系统获得的外界景象。每台显示器都分成4个子窗口,可以根据任务计划自动进行管理。IKSh-1M平视显示仪具有30度的视角。

在三个小型显示器中,一个设置在飞行员的左膝盖位置,作用是一个多功能控制板,用于管理外挂武器系统和无线电等其它系统,第二个显示器安装在平显下面,主要显示重要的瞄准和导航数据;第三个显示器安装在飞行员的右侧,通常用于飞行数据显示的备份。然而,时隔一年,当首架苏-35原型机在莫斯科航展上公开亮相时,最初位于平显下部的触摸式显示器不复存在,而是由一个尺寸更小、采用按键的常规显示器所替代。究其原因,可能是考虑到这个显示面积过于局促,飞行员带着手套执行触摸操作时略显不便,因此,为了避免潜在的误操作,重新设计了更加常规的人机交互方式。

此外,座舱设计中还采用了HOTAS原则。为了控制火控电子设备、飞机各系统和武器,在苏-35战斗机座舱内的操纵杆和油门杆上分别安装有一些按钮和开关,多功能显示器周围仅仅保留了有限的按钮。

为了进一步保证人机安全,苏-35战斗机还安装了一种最新型机载主动飞行安全系统。这个系统可以在飞行条件下,实时监控飞行员的工作状态,一旦发现驾驶错误时,可以自动地将飞机转入安全飞行状态。这种系统适用于应对机动飞行和空战中可能出现的各种意外情况+飞行员在恢复任务能力后,可以重新操纵飞机。

苏-35战斗机座舱前面的OLS-35光学瞄准系统是一个最新系统,具有三种功能,可以作为红外传感器、激光测距/瞄准指示器和电视瞄准,目标搜索、截获和自动跟踪的区域分别为方位±90度和俯仰+60度/-15度。通过采用最新的电子部件、算法和软件,OLS-35系统在距离、精度和可靠性等方面大大优于苏-30MK系列战斗机上的OLS-27和OLS-30光学瞄准系统。数据表明,在目标机不开加力燃烧室的情况下,红外传感器的空中目标截获距离从前半球至少能达到50千米,在后半球至少能到达90千米;激光测距器的探测空中目标超过20千米,对地面目标最远能达到30千米,精度在5米之内。

为了能够更有效地攻击小型机动目标,苏-35战斗机还可以挂装一种“游隼”(Sapsan-E)光电瞄准吊舱,从而更加容易地使用激光制导炸弹等攻击武器。“游隼”吊舱直径39厘米,长3米,重约250千克,内部装有红外摄像机、激光测距仪、电视和目标跟踪部件等设备。它可以为战斗机提供对地面和海上目标的搜索、跟踪与锁定,甚至在高机动状态下,仍然能够保证将目标锁定在视场内。

此外,苏-35战斗机将陆续装备新型卫星导航系统、通信系统等先进航空电子设备,并配备非常有效的电子对抗(ECM)系统,可以根据用户的要求来设计,包括L150“彩色蜡笔”(Pastel)电子情报系统、新型L175干扰系统、翼尖挂载电子干扰吊舱。

更加强悍的攻击力

苏-35战斗机有12个外挂点,最大武器载荷为8吨,通过精心选择各种空对空和空对地武器的挂载方案,将攻击能力提升到一个更加强悍的水平。

苏-35战斗机在执行空战任务时,可以根据作战需要选择不同的空空导弹组合方案,分别为8枚R-27ER1导弹、4枚R-27ET1或R-27EP1导弹、6枚R-73E近距格斗导弹、12枚RVV-AE中距空空导弹。或许考虑到未来近距搏杀的需要,该机甚至还保留了GSh-301型30毫米机炮的传统配置,至于能否真正发挥作用,一时还无法定论。

值得注意的是,苏霍伊设计局在苏-35战斗机的外挂武器方案中,专门示意了一种在机身腹部和两侧机翼下携带5枚“远距导弹”的挂载方案。目前,苏-35战斗机尚处在试飞阶段,因此具体的远距导弹型号尚未确定,但正在研制的KS-172导弹或R-73M导弹都有可能成为令空中支援飞机胆战心惊的致命武器。据报道,KS-172导弹又称为R-172型,可以在防区外攻击飞行高度在3~30000米的预警机、对地监视飞机和空中加油机。同时,俄罗斯还在发展R-37M超远程空空导弹,

苏-35战斗机在承担对地远程打击任务时,可以携带多种类型的空对地导弹,在昼夜复杂气象条件下实施对地攻击,大大提高了防区外精确打击能力。其中挂载方案包括,6枚Kh-29TE或Kh-29L战术导弹,6枚Kh-31A反舰导弹和Kh-31P反辐射导弹,5枚先进的Kh-59MK远距反舰导弹,5枚Kh-58UShE增程型反辐射导弹。

特别值得一提的是,Kh-59MK导弹是在Kh-59M电视制导导弹基础上发展的,改用36MT型弹用涡扇发动机,射程达到285千米。它的弹长57米,重930千克,采用320千克的侵彻式战斗部,通过采用主动雷达制导,扩大了攻击目标的种类,对于巡洋舰的发现距离为25千米,对于一般舰艇的发现距离为15千米。

为了进一步增强对地打击和反舰能力,苏-35战斗机还可以携带3枚3M-14AE巡航导弹或3M-54AE超声速反舰导弹,甚至能够针对打击航空母舰的任务要求,在机身腹部挂载1枚“宝石-M”(Yakhont)超远程反舰导弹。在去年的莫斯科航展中,3M-54AE反舰导弹首次公开露面,与苏35战斗机放在一起展出。这种新型反舰导弹采用独特的两级设计,射程达到300千米,在距离军舰20千米时下降并加速到超声速,以迅雷不及掩耳之势攻击目标。从近期俄罗斯空军屡次演练低空突袭战术来推测,苏-35战斗机在未来应对美国航母战斗群的任务中,完全具备了突破防线、摧毁目标的能力。

苏-35战斗机在实施常规对地压制任务时,可以携带多达8枚电视制导的KAB500Kr、最新型卫星制导的KAB-500S-E和激光制导的LGB-250武器,以及3枚KAB-1500Kr电视制导或KAB-1500LG激光制导的炸弹。在非制导炸弹和火箭弹方面,该机与苏30MK战斗机基本一样,但是在未来能够使用改进的或新型500千克和250千克的炸弹,以及80、122和266/420毫米火箭弹,包括激光制导型。

由此可见,苏-35战斗机凭借着出类拔萃的作战效能,正在从俄第四代战斗机中脱颖而出。根据计划,苏-35战斗机将在2010年开始装备俄罗斯空军,在俄空军正是装备第五代战斗机之前,担当起抗衡F-22A战斗机和F-35战斗机的艰巨任务。

责任编辑:思空

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